[发明专利]一种多层钼铜热沉复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种多层钼铜热沉复合材料的制备方法，包括以下步骤：一、将钼粉末进行3D打印，得到多层钼骨架；多层钼骨架通过将多个钼层间隔堆叠组成；二、在多层钼骨架中填充铜粉，放置铜块，再用石英砂填埋；三、将烧结样品进行烧结后随炉冷却；四、将烧结坯料进行机加工，然后依次进行温轧、退火和裁剪，得到多层钼铜热沉材料。本发明通过将钼粉末制备为多层钼骨架，并在多层钼骨架中填充铜粉，然后进行烧结，得到了钼铜交替分布的多层钼铜热沉材料，确保同种材料各层厚度的一致性及铜钼的厚度比例，易于制备层数较多的复合材料，有效减少了铜钼界面缺陷，制备的多层钼铜热沉材料具有结合强度好，各层厚度均匀且公差易控制等优点。

技术领域

本发明属于电子封装材料技术领域，具体涉及一种多层钼铜热沉材料的制备方法。

背景技术

功率电子器件和集成电路在运行时会产生大量的热，热沉材料有助于消除芯片产生的热量，将其传输到其它介质，因此要求热沉材料具有好的导热性能和适宜的热膨胀系数。钼铜复合材料兼具铜的高热导率和钼的低热膨胀系数、高强度等优点，并能通过调节钼铜两种金属的比例，对钼铜材料导热系数和热膨胀系数调节控制，是目前应用最广泛的一类电子封装热沉材料。

目前，钼铜多层复合材料主要的生产方法有热压焊接、封装轧制复合、熔渗复合、爆炸复合、包覆轧制、电镀修磨等，但依然面临着一些技术困难。公开号为CN103057202A和CN1408485A的专利中均提供了熔渗复合的工艺方法，但均适宜制备三层复合板，未涉及多层复合；公开号为 CN104195568A的专利中提供了封装轧制的工艺方法，采用了电弧喷涂的方法进行了表面处理，并使用铝、锰、锌、锡的复合粉末作为助复剂，制备了铜/钼、铜三层复合板；公开号为CN102357525A的专利中采用多层叠烧后轧制的方法制备钼铜复合板，制备出多层钼铜复合板；公开号为 CN102371719A的专利中则采用了爆炸复合的方法，制备了铜/钼/铜复合板材。以上方法均为通过将钼板和铜板进行复合轧制，精度、层数等大受限制，目前，确保结合面强度、增加复合材料的层数及确保各层材料的尺寸精度是钼铜多层复合材料制备工艺的核心技术需求。

因此，需要提供一种多层钼铜热沉材料的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种多层钼铜热沉材料的制备方法。该方法通过将钼粉末制备为多层钼骨架，并在多层钼骨架中填充铜粉，然后进行烧结，得到了钼铜交替分布的多层钼铜热沉材料，确保同种材料各层厚度的一致性及铜钼的厚度比例，易于制备层数较多的复合材料，制备的多层钼铜热沉材料具有结合强度好，各层厚度均匀且公差易控制等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多层钼铜热沉材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将钼粉末进行3D打印，得到多层钼骨架；所述多层钼骨架通过将多个钼层间隔堆叠组成，所述多层钼骨架相对两端采用钼封口层进行封口；

步骤二、在步骤一中得到的多层钼骨架保持间隔的开口朝上放置在烧结舟皿上，然后在多层钼骨架中填充铜粉，之后在多层钼骨架上方放置铜块，再将多层钼骨架和铜块用石英砂填埋，得到烧结样品；

步骤三、将步骤二中得到的烧结样品进行烧结后随炉冷却，得到烧结坯料；

步骤四、将步骤三中得到的烧结坯料进行机加工，然后依次进行温轧、退火和裁剪，得到多层钼铜热沉材料。